เสียงและการได้ยิน

การเกิดคลื่นเสียง

คลื่นเสียงเกิดจากการสั่นสะเทือนของวัตถุซึ่งจะส่งผ่านการสั่นสะเทือนนั้นไปในตัวกลางที่อาจเป็นอากาศ น้ำ หรือของแข็งก็ได้ การทำให้เกิดเสียงอาจทำได้หลายวิธี เช่น การดีด สี ตี หรือเป่า

การถ่ายทอดพลังงานเสียงผ่านอากาศนั้นเป็นการถ่ายทอดแบบคลื่นตามยาว คือการสั่นของโมเลกุลอากาศมีทิศขนานกับทิศการเคลื่อนที่ของเสียง ทำให้เกิดความแตกต่างของความดัน

เสียงจัดเป็นคลื่นต้องอาศัยตัวกลางในการเคลื่อนที่ ดังนั้นอัตราเร็วของเสียงในตัวกลางแต่ละชนิด จึงไม่เท่ากัน ขึ้นอยู่กลับชนิดและคุณสมบัติของตัวกลาง เช่น ความหนาแน่น ความยืดหยุ่นของตัวกลาง และอุณหภูมิของตัวกลาง ซึ่งเสียงจะมีอัตราเร็ว ในตัวกลางที่เป็น ของแข็ง ของเหลว และแก๊ส มากที่สุดตามลำดับ


จาก www.emediansta1.net
อัตราเร็วเสียงในอากาศ

อัตราเร็วของเสียงในอากาศขึ้นอยู่กับอุณหภูมิไม่ขึ้นกับความดัน เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นเสียงจะเคลื่อนที่เร็วขึ้น ดังนี้



หรือ

v = 331 + 0.6t ( ใช้กรณีอุณหภูมิไม่เกิน 45 องศาเซลเซียส )

เมื่อ v = อัตราเร็วของเสียงขณะอุณหภูมิหนึ่ง

v0 = เป็นอัตราเร็วเสียงที่ 273 K ( 331 m/s )

T = เป็นอุณหภูมิ หน่วยเป็นเคลวิน

t = เป็นอุณหภูมิ หน่วยเป็นองศาเซลเซียส

อัตราเร็วเสียงในของไหล

อัตราเร็วเสียงในของไหลอยู่กับ ความหนาแน่นของของไหล และค่าความยืดหยุ่นของของไหล ตามสมการ



อัตราเร็วเสียงในของแข็ง

อัตราเร็วเสียงในของแข็งกับ ความหนาแน่นของของแข็ง และค่าความยืดหยุ่นของของแข็ง ตามสมการ



การเปรียบเทียบอัตราเร็วเสียง